DE2925578C3 - Illuminated display device - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein beleuchtetes Anzeigegerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, das insbesondere als Drehzahlmesser oder Tachometer in einem Kraftfahrzeug Verwendung finden kann.The invention relates to an illuminated display device according to the preamble of claim 1, which can be used in particular as a tachometer or speedometer in a motor vehicle.
Aus der US-PS 31 29 691 ist es bekannt, bei einem derartigen Anzeigegerät auf der Oberseite eines zylindrischen Nabenkörpers zwei beiderseits der Nabenachse angeordnete, gekrümmte Schrägflächen zur Reflexion des von unten durch den Nabenkörper einfallenden Lichts in den Anzeigeteil des Zeigers vorzusehen. Da diese Schrägflächen nur schmal ausgebildet sind, ergibt sich eine geringe Lichtausbeute des in den Anzeigeteil reflektierten Lichts. Bei einem Anzeigegerät nach der US-PS 2S 31 453 ist es bekannt, auf der Oberseite des Nabenteils des Zeigers in einer Ebene liegende konzentrische Ringe mit V-förmigem Querschnitt auszubilden, die lichtreflektierende Flächen bilden und das durch dsn Nabenkörper von unten einfallende Licht umlenken. Hierbei wird ein Teil des auftreffenden Lichts vom Nabenteil nach unten und seitlich nach außen reflektiert, so daß diese Lichtstrahlen nicht zur Beleuchtung des Anzeigeteils beitragen.From US-PS 31 29 691 it is known to provide two curved inclined surfaces on both sides of the hub axis on the top of a cylindrical hub body for reflecting the light entering from below through the hub body into the display part of the pointer. Since these inclined surfaces are only narrow, the light reflected into the display part has a low light output. In a display device according to US-PS 2S 31 453 it is known to form concentric rings with a V-shaped cross-section lying in a plane on the top of the hub part of the pointer, which form light-reflecting surfaces and redirect the light entering from below through the hub body. In this case, part of the incident light is reflected downwards and laterally outwards from the hub part, so that these light rays do not contribute to illuminating the display part.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anzeigegerät der eingangs angegebenen Art bei kleinem Nabenteil so auszubilden, daß die zum Nabenteil des Zeigers gerichteten Lichtstrahlen weitgehend und wirksam zur Beleuchtung des Anzeigeteils des Zeigers ausgenutzt werden.The invention is based on the object of designing a display device of the type specified at the outset with a small hub part in such a way that the light rays directed towards the hub part of the pointer are used extensively and effectively to illuminate the display part of the pointer.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöstThis object is achieved by the features in the characterising part of claim 1
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in claims 2 and 3.
Eine beispielsweise Ausfuhrungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows
Fig. 1 eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines herkömmlichen beleuchteten Anzeigegeräts,Fig. 1 is a sectional view of an essential part of a conventional illuminated display device,
Fig. 2 eine Schrägansicht des bei dem Anzeigegerät von Fig. 1 verwendeten Zeigers,Fig. 2 is an oblique view of the pointer used in the display device of Fig. 1,
F i g. 3 eine der F &igr; g. 1 ähnliche Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, undFig. 3 is a view similar to Fig. 1 of an embodiment of the invention, and
F i g. 4 eine Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform. Fig. 4 is a plan view of a modified embodiment.
Vor der ins einzelne gehenden Beschreibung des Aufbaus eines Ausfuhrungsbeispiels des erfindungsgemäßen Anzeigegerätes wird im folgenden ein herkömmliches Anzeigegerät anhand der Fig. 1 und 2 erläutert.Before describing in detail the structure of an embodiment of the display device according to the invention, a conventional display device is explained below with reference to Figs. 1 and 2.
In Fig. 1 und 2 und insbesondere in Fig. 1 ist ein herkömmliches beleuchtetes Anzeigegerät 10 dargestellt. Das Anzeigegerät 10 weist ein Zifferblatt 12 aus durchscheinendem Material wie Acrylharz und/oder Polycarbormtharzauf. Zur Bildung von Zeichen oder einer Einteilung 16 ist auf derOberfläche desZifferblattes12 eine undurchsichtige Schicht 14 aufgetragen. Das Zifferblatt 12 ist an einer gegebenen Stelle mit einer Öffnung 18 zur mit Abstand erfolgenden Aufnahme einer von einem Meßwerk 22 des Anzeigegerätes 10 ausgehenden Spindel 20 versehen. Die Öffnung 18 geht in eine im Zifferblatt 12 ausgebildete Ausnehmung 19 mit einer geneig-In Fig. 1 and 2 and in particular in Fig. 1, a conventional illuminated indicator 10 is shown. The indicator 10 has a dial 12 made of translucent material such as acrylic resin and/or polycarbonate resin. An opaque layer 14 is applied to the surface of the dial 12 to form characters or a graduation 16. The dial 12 is provided at a given location with an opening 18 for receiving a spindle 20 extending from a measuring mechanism 22 of the indicator 10 at a distance. The opening 18 goes into a recess 19 formed in the dial 12 with an inclined
ten lichtreflektierenden Fläche 19 a über. Das Zifferblatt 12 ist femer längs seines Umfangsrandes mit einer geneigten Fläche 12 a versehen. Eine geeignete Anzahl von Lichtquellen 24, von denen nur eine dargestellt ist, befindet sich um den Umfang des Zifferblattes 12 herum in der Weise, daß die von den Lichtquellen 24 ausgehenden Lichtstrahlen gemäß den Linien L durch das durchscheinende Zifferb!att 12 hindurchgehen können. light-reflecting surface 19a. The dial 12 is further provided along its peripheral edge with an inclined surface 12a. A suitable number of light sources 24, only one of which is shown, are arranged around the circumference of the dial 12 in such a way that the light rays emanating from the light sources 24 can pass through the translucent dial 12 according to the lines L.
Die Spindel 20 trägt einen Zeiger26, der in Abhängigkeit von der Drehung der Spindel 20 um ihre Achse über der Vorderseite des Zifferblattes 12 schwenkt. Der Zeiger 26 besteht aus durchscheinendem Material, wie etwa Acrylharz oder dergleichen und weist einen zylindrischen Nab enteil 26 c, der über ein Lagerglied 20 a unbeweglich am vorderen Ende der Spindel 20 befestigt ist, und einen langgestreckten Anzeigeteil 266 auf, der sich vom Nabenteil 26 a radial nach außen erstreckt Eine strichpunktiert dargestellte Kappe 28 bedeckt den Nabenteil 26a des Zeigers 26 und wirkt als Gegenge-The spindle 20 carries a pointer 26 which pivots about its axis above the front of the dial 12 in dependence on the rotation of the spindle 20. The pointer 26 is made of a translucent material such as acrylic resin or the like and has a cylindrical hub portion 26c which is fixedly attached to the front end of the spindle 20 via a bearing member 20a and an elongated indicator portion 266 which extends radially outward from the hub portion 26a. A cap 28 shown in phantom covers the hub portion 26a of the pointer 26 and acts as a counter-
Zei°er 26Page 26
um eineto a
des Zeigers 26 zu erzielen. Der Nabenteil 2£ j des Zeigers 26 ist mit einer konkaven Fläche 30 zum Reflektierer der auftreffenden Lichtstrahlen zum Anzeigeteil 26 6 versehen, um diesen zu beleuchten.of the pointer 26. The hub part 2£j of the pointer 26 is provided with a concave surface 30 for reflecting the incident light rays to the display part 26 6 in order to illuminate it.
Bei der obigen Anordnung werden die von den Lichtquellen 24 ausgehenden Lichtstrahlen L, die in das Zifferblatt 12 von dessen Umfang her eintreten, an der geneigten Fläche 12a reflektiert, zur Ausnehmung 19 gerichtet und dann an der lichtreflektierenden Fläche 19 a der Ausnehmung 19 reflektiert, so daß sie in den Nabenteil 26a des Zeigers 26 eintreten. Die in dieser Weise eintretenden Lichtstrahlen L werden anschließend an der konkaven Fläche 30 reflektiert und zum Anzeigeteil 266 gerichtet, so daß sie die mit einer unregelmäßigen Oberflächenbearbeitung versehene Rückseite 26 c- des Zeigers 26 beleuchten.With the above arrangement, the light rays L emanating from the light sources 24 and entering the dial 12 from the periphery thereof are reflected by the inclined surface 12a, directed toward the recess 19, and then reflected by the light reflecting surface 19a of the recess 19 to enter the boss portion 26a of the pointer 26. The light rays L thus entering are then reflected by the concave surface 30 and directed toward the indicator portion 266 to illuminate the rear surface 26c- of the pointer 26 having an irregular surface finish.
Bei dem herkömmlichen Anzeigegerät ist die konkave Fläche 30 des Nabenteils 26 a dadurch gebildet, daß ein gedachter Zylinder S, der Teil des Nabenteils 26a ist (Fig. 2), durch eine gerade Linie &agr; geschnitten wird, die sich gemäß Pfeil B um eine Achse A unter einem Neigungswinkel von etwa 45° gegenüber der Achse A dreht. Die Achse A ist eine zur Achse der Spindel 20 parallele Gerade und tritt durch den seitlichen Mittelteil <n der Nähe der verbindenden Teile des Nabenteils und des Anzeigeteils26&agr; bzw. 266 hindurch. Bei dieser herkömmlichen Ausbildung nimmt jedoch der Abstand zwischen dem Boden des Nabenteils 26a und der Außenfläche des Anzeigeteils 266 zu, was eine schwere und sperrige Konstruktion des Zeigers 26 bewirkt, se daß nicht nur eine gleichmäßige Drehung des Zeigers sondern auch ein harmonisches Aussehen desselben nicht zu erwarten sind.In the conventional indicating device, the concave surface 30 of the hub portion 26a is formed by cutting an imaginary cylinder S which is part of the hub portion 26a (Fig. 2) by a straight line α which rotates as indicated by arrow B about an axis A at an inclination angle of about 45° with respect to the axis A. The axis A is a straight line parallel to the axis of the spindle 20 and passes through the lateral central portion near the connecting portions of the hub portion and the indicating portion 26α or 266. However, in this conventional design, the distance between the bottom of the hub portion 26a and the outer surface of the indicating portion 266 increases, which causes a heavy and bulky construction of the pointer 26, so that not only a smooth rotation of the pointer but also a harmonious appearance thereof cannot be expected.
Zur Beseitigung dieses Nachteils wurde beim Zeiger 26 eine weitere Maßnahme vorgeschlagen, bei der die konkave Fläche 30 des Nabenteils 26a durch Schneiden des Zylinders S über eine quadratische Kurve b (siehe Fig. 2)gebildet wird,die sich so um die Achse A dreht, daß die auf diese Weise erzeugte gekrümmte Rotationsfläche 30 einen Brennpunkt Fi (Fig. 1) innerhalb des Anzeigeteils 266 hat. Theoretisch werden alle zur gekrümmten Fläche 30 gerichteten Lichtstrahlen zum Brennpunkt F1 reflektiert. Tatsächlich werden aber die meisten auf den obsren Teil der gekrümmten Fläche 30, wo die Neigung der Fläche gegenüber der Achse A verhältnismäßig klein ist, au "tretenden Lichtstrahlen nicht an der gekrümmten Fläche 30 reflektiert, sondern gemäß Pfeil C nach außen übertragen. Der Grund dafür liegt darin, daß der Einfallswinkel &THgr; der Lichtstrahlen auf diesen oberen Teil viel kleiner als der theoretische Winkel für die Totalreflektion ist, der bei Acrylharz 42° und bei Polycarbonatharz 39° beträgt. Auf diese Weise ist bei dieser Maßnahme eine wirksame Beleuchtung des Zeigers 26 nicht zu erwarten.To eliminate this disadvantage, a further measure has been proposed for the pointer 26 in which the concave surface 30 of the hub part 26a is formed by cutting the cylinder S by a quadratic curve b (see Fig. 2) which rotates about the axis A so that the curved surface of revolution 30 thus produced has a focal point Fi (Fig. 1) within the indicator part 266. Theoretically, all light rays directed to the curved surface 30 are reflected to the focal point F 1 . In reality, however, most of the light rays striking the upper part of the curved surface 30, where the inclination of the surface with respect to the axis A is relatively small, are not reflected by the curved surface 30, but are transmitted outwards according to arrow C. The reason for this is that the angle of incidence θ of the light rays on this upper part is much smaller than the theoretical angle for total reflection, which is 42° for acrylic resin and 39° for polycarbonate resin. Thus, effective illumination of the pointer 26 is not to be expected with this measure.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Nabenteil 26 a" dieses Ausführungsbeispiels hat erste und zweite konkave Flächen 36 bzw. 38, die bezüglich der Achse der Spindel 20 einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die erste Räche 36 befindet sich etwas unter dem oberen Ende des Nabenteils 26a" und läßt am oberen Teil eine ebene Fläche 40 übrig, die zur Achse der Spindel 20 parallel verläuft. Die erste Fläche 36 bildet einen Teil eines geometrischen Ortes, der gebildet ist durch Rotieren einer Geraden um eine Achse A unter einem Neigungswinkel von etwa 45° gegenüber der Achse der Spindel 20. Die zweite Fläche 38 bildet einen Teil eines geomefischen Ortes, der gebildet ist durch Rotieren einer quadratischen Kurve um die Achse A und hat in der Nähe der ebenen Fläche 40 einen Brennpunkt. Hinter der zweiten Fläche 38 befindet sich eine ebene Fläche 42, von der aus die von der zweiten Fläche kommenden Lichtstrahlen in den offenen Raum der Ausnehmung 35 austreten.Fig. 3 shows an embodiment of the invention. The hub portion 26a" of this embodiment has first and second concave surfaces 36 and 38, respectively, which are arranged opposite one another with respect to the axis of the spindle 20. The first surface 36 is located slightly below the upper end of the hub portion 26a" and leaves a flat surface 40 at the upper part which is parallel to the axis of the spindle 20. The first surface 36 forms part of a geometric locus which is formed by rotating a straight line about an axis A at an angle of inclination of about 45° with respect to the axis of the spindle 20. The second surface 38 forms part of a geometric locus which is formed by rotating a quadratic curve about the axis A and has a focus near the flat surface 40. Behind the second surface 38 there is a flat surface 42 from which the light rays coming from the second surface emerge into the open space of the recess 35.
Bei dem obigen Aufbau des Ausfiihrungsbeispiels der Erfindung werden die Lichtstrahlen, die durch eine Verbindung des Nabenteils 26 a" mit dem Anzeigeteil 266 in den Nabenteil 26 a" eintreten, an der ersten Fläche 36 reflektiert und zum Anzeigeteil 26 6 gerichtet, so daß sie sich in diesem parallel zur Längsachse des Zeigers 26 ausbreiten. Die Lichtstrahlen, die in den Nabenteil 26 a" durch einen von dieser Verbindung entfernt liegenden Teil eintreten, werden an der zweiten Fläche 38 reflektiert und zur Ausnehmung 35 gerichtet. Die in den offenen Raum der Ausnehmung 35 übertragenen Lichtstrahlen treten dann durch die ebene Fläche 40 in den Anzeigeteil 266 des Zeigers 26 ein. Dadurch, daß die ebene Fläche 40 am Zeiger 26 vorgesehen ist, breiten sich die Lichtstrahlen von der zweiten Fläche 38 im Anzeigeteil 266 um eine verhältnismäßig lange Strecke aus, so daß sie die vom Nabenteil 26a" entfernt gelegenen Stellen auch dann erreichen, wenn eine Reflektion der Lichtstrahlen an der oberen Fläche des Anzeigeteils 266 auftritt. Der Grund hierfür liegt darin, daß der Einfallswinkel der Lichtstrahlen an der ebenen Fläche 40 klein ist. Auf diese Weise wird eine unerwünschte Ungleichmäßigkeit der Beleuchtung des Zeigers 26 verhindert. In the above construction of the embodiment of the invention, the light rays which enter the hub part 26 a" through a connection of the hub part 26 a" with the display part 26 6 are reflected on the first surface 36 and directed to the display part 26 6 so that they propagate therein parallel to the longitudinal axis of the pointer 26. The light rays entering the hub portion 26a " through a portion remote from this connection are reflected at the second surface 38 and directed toward the recess 35. The light rays transmitted into the open space of the recess 35 then enter the indicating portion 266 of the pointer 26 through the flat surface 40. By providing the flat surface 40 on the pointer 26, the light rays from the second surface 38 in the indicating portion 266 spread out a relatively long distance so that they reach the locations remote from the hub portion 26a" even when reflection of the light rays occurs on the upper surface of the indicating portion 266. The reason for this is that the angle of incidence of the light rays on the flat surface 40 is small. In this way, undesirable unevenness in the illumination of the pointer 26 is prevented.
Fig. 4 zeigt eine Abwandlungsform des Zeigers 26 von Fig. 3. Bei dieser Abwandlungsform sind als Ersatz für die ebenen Flächen 40 und 42 von Fig. 3 zwei konkave Flächen 49a und 42a vorgesehen. Die Fläche 40a bildet einen Teil eires geometrischen Ortes, der gebildet ist durch Rotieren einer quadratischen Kurve um eine zur Achse A parallele gedachte Achse und hat innerhalb des Zeigers 26 einen in der Nähe der Achse A gelegenen Brennpunkt, wobei die gedachte Achse durch einen Teil des Nabenteils 26a" hindurchtritt. Die äußere Fläche 42a bildet einen Teil eines .geometrischen Ortes, der gebildet ist durch Rpfteen einer zur Achse A parallelen Geraden um die Achse A. Bei dieser Ausbildung breiten sich die in den Anzeigeteil 266 eintretenden Lichtstrahlen aufgrund der gekrümmten .Flächen 40a und 42a im wesentlichen parallel zur Längsachse des Anzeigeteils 286 aus, so daß der Beleuchtungseffekt am Zeiger 26 weiter verbessert ist.Fig. 4 shows a modification of the pointer 26 of Fig. 3. In this modification, two concave surfaces 49a and 42a are provided as replacements for the flat surfaces 40 and 42 of Fig. 3. The surface 40a forms part of a geometric locus formed by rotating a quadratic curve about an imaginary axis parallel to the axis A and has a focal point within the pointer 26 near the axis A , the imaginary axis passing through a portion of the hub portion 26a". The outer surface 42a forms part of a geometric locus formed by rotating a straight line parallel to the axis A about the axis A. In this configuration, the light rays entering the display portion 266 propagate substantially parallel to the longitudinal axis of the display portion 266 due to the curved surfaces 40a and 42a, so that the illumination effect on the pointer 26 is further improved.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen2 sheets of drawings
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